ХОМОПОЛИСАХАРИДИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА, ФУНКЦИЈЕ, ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

У хомополисаццхаридес или хомоглицанс су група сложених угљених хидрата сврстаних у групи полисахарида. Ту спадају сви угљени хидрати који садрже више од десет јединица исте врсте шећера.

Полисахариди су есенцијалне макромолекуле састављене од вишеструких мономера шећера (моносахарида) више пута повезаних гликозидним везама. Ове макромолекуле представљају највећи извор обновљивих природних ресурса на земљи.

Пример основне јединице глупонског хомополисахарида (Извор: Хомополисаццхариде.свг: * Хомополисаццхариде.јпг: Ццостеллдеривативни рад: Одиссеус1479 (разговор) дериватни рад: Одиссеус1479 путем Викимедиа Цоммонс)

Добри примери хомополисахарида су скроб и целулоза у великим количинама у биљним и животињским ткивима и гликоген.

Најчешћи и најважнији хомополизахариди у природи састоје се од остатака Д-глукозе, међутим, постоје хомополисахариди састављени од фруктозе, галактозе, манозе, арабинозе и других сличних шећера или њихових деривата.

Њихова структура, величина, дужина и молекуларна тежина су веома променљиве и могу се одредити како врстом моносахарида који их чине, тако и везом којим се ти моносахариди везују једни за друге и присуством или одсуством грана.

Они имају многе функције у организмима где се налазе, а међу њима се издвајају резерва енергије и структура ћелија и макроскопска тела многих биљака, животиња, гљивица и микроорганизама.

Карактеристике и структура

Као и за већину полисахарида, хомополизахариди су веома разнолики биополимери и по функцији и у структури.

Они су макромолекуле чија велика молекуларна тежина у суштини зависи од броја мономера или моносахарида који их чине, а они могу варирати од десет до хиљаде. Међутим, молекулска тежина је углавном неодређена.

Најчешћи хомополизахариди у природи састоје се од остатака глукозе повезаних заједно глукозидним везама типа α или β, од којих њихова функција у великој мери зависи.

А-глукозидне везе преовлађују у резервним хомополизахаридима, јер се лако ензимски хидролизују. С друге стране, β-глукозидне везе је тешко хидролизовати и уобичајене су у структуралним хомополизахаридима.

Карактеристике саставних моносахарида

У природи је уобичајено да се полисахариди, укључујући хомополисахариде, састоје од мономера шећера чија је структура цикличка и где је један од атома у прстену готово увек атом кисеоника, а други угљеник.

Најчешћи шећери су хексозе, мада се могу наћи и пентозе и њихови прстенови варирају у односу на њихову структурну конфигурацију, овисно о разматраном полисахариду.

Класификација угљених хидрата

Као што је претходно поменуто, хомополизахариди су део групе полисахарида, који су сложени угљени хидрати.

Сложени полисахариди укључују дисахариде (два остатка шећера који су обично повезани гликозидним везама), олигосахариде (до десет остатака шећера повезаних) и полисахариде (који имају више од десет остатака).

Полисахариди се према свом саставу деле на хомополизахариде и хетерополизахариде. Хомополисахариди су састављени од исте врсте шећера, док су хетерополисахариди сложена смеша моносахарида.

Полисахариди се такође могу класификовати према њиховим функцијама и постоје три главне групе које обухватају и хомополизахариде и хетерополизахариде: (1) структурни, (2) резервни или (3) гелови који формирају.

Поред сложених угљених хидрата, постоје и једноставни угљени хидрати, који су моносахаридни шећери (један молекул шећера).

И хомополизахариди, хетерополизахариди, олигосахариди и дисахариди могу се хидролизовати у своје саставне моносахариде.

Карактеристике

Пошто је глукоза главни молекул енергије у ћелијама, хомополисахариди овог шећера су посебно важни не само за тренутне метаболичке функције, већ и за резерву или складиштење енергије.

На пример, код животиња резервни хомополисахариди се претварају у масти, што омогућава складиштење много већих количина енергије по јединици масе и више "течности" у ћелијама, што има последице за кретање тела.

У индустрији се структурни хомополизахариди као што су целулоза и хитин широко користе у различите сврхе.

Папир, памук и дрво су најчешћи примери индустријске употребе целулозе, а они би требало да укључују производњу етанола и биогорива из њихове ферментације и / или хидролизе.

Скроб се издваја и пречишћава из различитих биљака и користи се у различите сврхе, како у гастрономском пољу, тако и у производњи биоразградиве пластике и других једињења од привредног и комерцијалног значаја.

Примери

Скроб

Скроб је растворљиви растворни резервни хомополизахарид који се састоји од Д-глукозних јединица у облику амилозе (20%) и амилопектина (80%). У брашну се налазе кромпир, пиринач, пасуљ, кукуруз, грашак и разни гомољи.

Амилоза се састоји од линеарних ланаца Д-глукозе повезаних заједно глукозидним везама типа α-1,4. Амилопектин се састоји од ланаца Д-глукозе повезаних α-1,4 везама, али такође има гране повезане α-1,6 везама на сваких 25 остатака глукозе.

Гликоген

Резервни полисахарид животиња је хомополисахарид познат као гликоген. Попут шкроба, и гликоген је састављен од линеарних ланаца Д-глукозе повезаних заједно α-1,4 везама које су високо разгранате захваљујући присуству α-1,6 веза.

У поређењу са шкробом, гликоген има гране за сваких десет (10) остатака глукозе. Овај степен разгранавања има важне физиолошке ефекте код животиња.

Целулоза

Целулоза је нерастворљиви структурни хомополизахарид који чини основни део ћелијских зидова биљних организама. Његова структура се састоји од линеарних ланаца остатака Д-глукозе повезаних заједно помоћу β-1,4 глукозидних веза уместо α-1,4 веза.

Захваљујући присуству β веза у њиховој структури, ланци целулозе могу да формирају додатне водоничне везе једни са другима, стварајући чврсту структуру која може да издржи притисак.

Цхитин

Слично целулози, химин је нерастворљиви структурални хомополизахарид састављен од понављајућих јединица Н-ацетил-глукозамина повезаних заједно глукозидним везама типа β-1,4.

Као и код целулозе, ова врста везе пружа хитину важне структурне карактеристике које га чине идеалном компонентом егзоскелета чланконожаца и ракова. Такође је присутан у ћелијским зидовима многих гљивица.

Декстран

Декстран је резервни хомополизахарид присутан у квасцу и бактеријама. Као и све претходне, и ова је сачињена од Д-глукозе, али претежно повезана α-1,6 везама.

Уобичајени пример ове врсте полисахарида је онај који је присутан изванстанично у бактеријама зубног плака.

Референце

1. Аспинал, Г. (1983). Класификација полисахарида. У полисахаридима (вол. 2, стр. 1–9). Ацадемиц Пресс, Инц.
2. Цлаиден, Ј., Греевес, Н., Варрен, С., & Вотхерс, П. (2001). Органска хемија (1. изд.). Нев Иорк: Окфорд Университи Пресс.
3. Делгадо, ЛЛ и Масуелли, М. (2019). Полисахариди: Појмови и класификација. Еволуција у часопису Полимер Тецхнологи Јоурнал, 2 (2), 2–7.
4. Гарретт, Р., и Грисхам, Ц. (2010). Биохемија (4. изд.). Бостон, САД: Броокс / Цоле. ЦЕНГАГЕ Учење.
5. Хубер, КЦ и БеМиллер, ЈН (2018). Угљени хидрати. У органској хемији (стр. 888-928). Елсевиер Инц.
6. Иурканис Бруице, П. (2003). Органска хемија. Пеарсон.