Homopolysaccharidenkenmerken, structuur, functies, voorbeelden

De homopolysacchariden of homoglycanen zijn een groep complexe koolhydraten die zijn geclassificeerd in de groep polysacchariden. Deze omvatten alle koolhydraten die meer dan tien eenheden van hetzelfde type suiker hebben.

Polysachariden zijn essentiële macromoleculen die samen met glucosidische links zijn samengesteld uit meerdere suikermonomeren (monosachariden). Deze macromoleculen vertegenwoordigen de grootste bron van hernieuwbare natuurlijke hulpbronnen op aarde.

Voorbeeld van de basiseenheid van een glucan homopolysaccharide (bron: homopolysaccharide.SVG: *Homopolysaccharide.JPG: Ccosttellderivative Work: Odysseus1479 (Talk) Derivatief werk: Odysseus1479 [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Goed voorbeeld van homopolysachariden zijn zetmeel en cellulose aanwezig in grote hoeveelheden in planten- en dierlijke weefsels en glycogeen.

De meest voorkomende en belangrijkste homopolysachariden in de natuur worden gevormd door D-glucoseresten, maar er zijn homopolysachariden bestaande uit fructose, galactose, hand, arabineuze en andere soortgelijke suikers of afgeleid van deze hieruit.

Hun structuren, afmetingen, lengtes en molecuulgewichten zijn extreem variabel en kunnen zowel worden bepaald door het type monosaccharide dat ze vormt, als door de banden waarmee deze monosachariden worden samengevoegd en de aanwezigheid of niet van de gevolgen.

Ze hebben veel functies in de organismen waar ze zijn, waaronder de energiereserve en de structurering van cellen en macroscopische lichamen van vele planten, dieren, schimmels en micro -organismen vallen op.

[TOC]

Kenmerken en structuur

Evenals voor de meeste polysachariden zijn homopolysachariden zeer diverse biopolymeren zowel in functie als structuur.

Het zijn macromoleculen waarvan het grote molecuulgewicht in wezen afhangt van het aantal monomeren of monosachariden die ze verzinnen, kunnen variëren van tien tot duizenden. Meestal is het molecuulgewicht echter onbepaald.

De meest voorkomende homopolysachariden in de natuur zijn samengesteld uit glucoseresten die door elkaar zijn verenigd door a- of β -type glucosidekoppeling, waarvan de functie sterk afhangt.

Kan u bedienen: steroïden: kenmerken, structuur, functies, classificatie

De a-glucosidebindingen overheersen in reserve homopolysachariden, omdat ze gemakkelijk enzymatisch hydrolyseerbaar zijn. De β-glucosidebindingen zijn daarentegen nauwelijks hydrolyseerbaar en zijn gebruikelijk in structurele homopolysacchariden.

Kenmerken van samenstellende monosachariden

Het is gebruikelijk van aard om te ontdekken dat polysachariden, inclusief homopolysachariden, zijn samengesteld uit suikermonomeren waarvan de structuur cyclisch is en waar een van de atomen van de ring bijna altijd een zuurstofatoom is en de anderen koolstofatomen zijn.

De meest voorkomende suikers zijn hexous, hoewel pentose en hun ringen ook kunnen variëren in hun structurele configuratie, afhankelijk van het polysacharide dat wordt beschouwd.

Classificatie van koolhydraten

Zoals eerder becommentarieerd, maken homopolysachariden deel uit van de Polysaccharides -groep, die complexe koolhydraten zijn.

Onder de complexe polysachariden zijn disacchariden (twee suikerresiduen samen verenigd door glucosidische links), oligosachariden (maximaal tien suikerachtig afval samengevoegd) en polysachariden (die meer dan tien afval hebben).

Polysachariden zijn verdeeld, volgens hun samenstelling, in homopolysachariden en heteropolysacchariden. Homopolysachariden zijn samengesteld uit hetzelfde type suiker, terwijl heteropolysachariden complexe mengsels van monosachariden zijn.

Polysachariden kunnen ook worden geclassificeerd volgens hun functies en er zijn drie hoofdgroepen die zowel homopolysachariden als heteropolysachariden omvatten: (1) structureel, (2) reserve of (3) die gels vormen.

Naast complexe koolhydraten zijn er eenvoudige koolhydraten, dit zijn monosaccharidesuikers (een enkel suikermolecuul).

Zowel homopolysachariden, heteropolysachariden, oligosachariden en disacchariden kunnen worden gehydrolyseerd tot hun samenstellende monosachariden.

Functie

Omdat glucose het belangrijkste energiemolecuul van cellen is, zijn homopolysachariden van deze suiker vooral niet alleen belangrijk voor onmiddellijke metabole functies, maar ook voor energiereserve of opslag.

Kan u van dienst zijn: Eiwit K: Kenmerken, enzymatische activiteit, toepassingen

Bij dieren bijvoorbeeld worden reserve homopolysachariden omgezet in vet, waardoor veel grotere hoeveelheden massa per eenheid mogelijk zijn en meer "vloeistof" zijn in cellen, wat gevolgen heeft voor lichaamsbeweging.

In de industrie worden structurele homopolysachariden zoals cellulose en chitine zeer uitgebuit met een grote verscheidenheid aan uiteinden.

Papier, katoen en hout zijn de meest voorkomende voorbeelden van industriële nutsbedrijven van cellulose, en onder deze moeten de productie van ethanol en biobrandstof ook worden opgenomen uit zijn fermentatie en/of hydrolyse.

Het zetmeel wordt geëxtraheerd en gezuiverd uit een grote verscheidenheid aan planten en wordt met verschillende doeleinden gebruikt, zowel in het gastronomisch veld als bij de productie van biologisch afbreekbare kunststoffen en andere verbindingen van economisch en commercieel belang.

Voorbeelden

Zetmeel

Zetmeel is een oplosbaar groentegerreservaat homopoide dat bestaat uit amylose (20%) en amylopectine (80%)-gevormde eenheden (80%). De aardappelen, rijst, bonen, maïs, erwten en verschillende knollen zijn te vinden in de bloem.

De amylose bestaat uit lineaire ketens van d-glucose die aan elkaar zijn gekoppeld door type α-1,4 glycosidische links. Het amylopectine bestaat uit D-glucoseketens gekoppeld door α-1,4-bindingen, maar heeft ook gevolgen die worden samengevoegd door α-1.6 bindingen om de 25 glucoseverval, ongeveer ongeveer.

Glycogeen

Dierreserve polysaccharide is een homopolysacharide bekend als glycogeen. Naast zetmeel bestaat glycogeen uit lineaire D-glanse ketens samen met elkaar door α-1,4-links die sterk vertakt zijn dankzij de aanwezigheid van α-1,6 links.

Vergeleken met zetmeel heeft glycogeen gevolgen voor elke tien (10) glucoseafval. Deze mate van tak heeft belangrijke fysiologische effecten op dieren.

Kan u van dienst zijn: mutualisme: kenmerken, typen, voorbeelden

Cellulose

Cellulose is een onoplosbare structureel homopoide dat een fundamenteel onderdeel is van de celwanden van plantenorganismen. De structuur bestaat uit lineaire ketens van D-glucoseafval samen met β-1,4 glucosidische links in plaats van α-1,4-links.

Dankzij de aanwezigheid van β -bindingen in hun structuur zijn celluloseketens in staat om extra waterstofbruggen te vormen, waardoor een rigide structuur ontstaat en druk kan ondersteunen.

Quitina

Net als cellulose is chitine een structurele homopolysaccharide onoplosbaar samengesteld uit herhaalde eenheden van N-Acetyl-glucosamine samengevoegd door middel van glucosidische links β-1,4.

Evenals voor cellulose biedt dit type link chitine met belangrijke structurele kenmerken die het een ideaal onderdeel maken van de exoskeletten van de geleedpotige en schaaldieren. Het is ook aanwezig in de celwanden van veel schimmels.

Dextrano

Dextrano is een reserve homopolysaccharide in gisten en bacteriën. Zoals alle vorige, bestaat dit ook uit D-glucose, maar voornamelijk verenigd door α-1,6 links.

Een veel voorkomend voorbeeld van dit type polysacharide is degene die extracellulair aanwezig is in de bacteriën van de tandplaatsen.

Referenties

1. Aspinal, g. (1983). Classificatie van polysachariden. In De polysachariden (Vol. 2, pp. 1-9). Academic Press, Inc.
2. Clayden, J., Greeves, n., Warren, s., & Wothers, p. (2001). Organische chemie (1e ed.)). New York: Oxford University Press.
3. Delgado, L. L., & Masuelli, m. (2019). Polysacchariden: concepten en classificatie. Evolutie in Polymer Technology Journal, 2(2), 2-7.
4. Garrett, r., & Grisham, c. (2010). Biochemie (4e ed.)). Boston, VS: Brooks/Cole. Cengage leren.
5. Huber, K. C., & Bemiller, J. N. (2018). Koolhydraten. In Organische chemie (PP. 888-928). Elsevier Inc.
6. Yurkanis Bruice, P. (2003). Organische chemie. Pearson.