Полисахариды – высокомолекулярные продукты поликонденсации моносахаридов, связанных между собой гликозидными связями.
Принципиально по строению они не отличаются от дисахаридов и олигосахаридов.
Принципиально по строению они не отличаются от дисахаридов и олигосахаридов.
В состав полисахаридов входят различные моносахариды: D-глюкоза, D-галактоза, D-манноза, D-глюкуроновая кислота, D-глюкозамин и др. Это могло бы предопределить сложностьполисахаридных структур, учитывая не только разнообразие самих звеньев, но и характер связи между ними. Однако в строении полисахаридов отмечена высокая степень регулярности или повторяемости моносахаридных звеньев.
По химической природе полисахариды – полигликозиды. Гликозидная природа обусловливает их легкий гидролиз в кислой среде и высокую устойчивость в щелочной. Полный гидролиз приводит к образованию моносахаридов, а неполный – к ряду промежуточных олиго- или дисахаридов.
Полисахариды имеют высокую молекулярную массу. Для них характерен высокий уровень организации молекул и характерна первичная структура – определенная последовательность мономерных остатков . вторичная структура – определенное пространственное расположение макромолекулярной цены.
Большую группу полисахаридов составляют гомополисахариды, построенные из одного и того же мономерного звена. В природе наиболее всего распространены глюканы, состоящие только из остатков глюкозы.
Крахмал – относится к запасным полисахаридом. Общая формула (С6Н10О5) – основной запасной полисахарид растений. Образуется в растениях в процессе фотосинтеза, «запасается» в клубнях, корнях, зернах злаковых культур. Крахмал откладывается в клетке в виде зерен. Крахмал – белое аморфное вещество. В холодной воде крахмал нерастворим, в горячей набухает и образует клейстер.
Качественной реакцией на крахмал является реакция с Йодом – сине-фиолетовое окрашивание, исчезающее при нагревании. При нагревании в кислой среде протекает постадийный гидролиз крахмала.
Крахмал представляет собой смесь двух гомополисахаридов: амилоза (10-20%) и амилопектин (80-90%).
Амилоза – состоящий из остатков α-лгюкоз, связанных α-(1,4)-глюкозидными связями 9по типу мальтозы). Амилоза имеет линейное строение.
Макромолекула амилозы свернута в спираль, на каждый виток спирали приходится 6 моносахаридных звеньев. Качественная реакция с йодом обусловлена наличием амилазы.
Амилопектин имеет разветвленное строение, в основной цепи аналогичен амилозе, имеются разветвления с образованием α-1,6-гликозидных связей.
Между точками разветвления размещается 20-25 моносахаридных звеньев.
В пищеварительном тракте человека происходит гидролиз крахмала под действием ферментов, конечными продуктами являются мальтоза и глюкоза.
Гликоген – служит резервом углеводов в организме человека и животных (животный крахмал). У человека и животных содержится во всех клетках, но больше всего в печени (10-20%) и мышцах (≈4%). Помимо животных тканей в небольшом количестве содержится в грибах и некоторых микроорганизмах.
Все процессы жизнедеятельности, в первую очередь мышечная работа, сопровождаются расщеплением гликогена с высвобождением α-D-глюкопиранозы.
По строению гликоген подобен амилопектину, но имеет более разветвленное строение. В гликогене между точками разветвления содержится 10-12 глюкозных звеньев, иногда их может быть 6. компактная и сильно разветвленная структура гликогена способствует выполнению энергетической функции, т.к. только при наличии большого числа концевых остатков можно обеспечить быстрое отщепление нужного количества молекул глюкозы.
В сухом виде гликоген – белый аморфный порошок. Гликоген, в отличие от крахмала, дает с йодом красно-бурое окрашивание.
В кислой среде гликоген гидролизуется количественно с образованием глюкозы, которую можно определить любым методом. Эта реакция гидролиза применяется при анализе тканей на содержание гликогена.
Декстраны – полисахариды бактериального происхождения, построены из α-D-глюкопиранозных остатков, соединенных преимущественно 1.6-гликозидными связями в основной цепи, а в местах разветвления α-1,4 и α-1,3 – гликозидными связями, реже – α-1.2-гликозидными связями. Макромолекулы декстрана сильно разветвлены.
Декстран имеет высокую молекулярную массу ≈ 3000000-400000, применяется для изготовления сефадексов для гельфильтрации. Частично гидролизованный декстран с молекулярной массой ≈ 50000-100000 используют в качестве заменителя плазмы крови. Такой плазмозамещающий раствор называют полиглюкин.
Читайте также: Гель для стирки цветных тканей фаберлик
Целлюлоза – (С6Н10О5)n – распространенный растительный полисахарид, предтавляет собой линейный гомополисахарид, состоящий из остатков β-D-глюкопираноз, связанных β-1,4-глюкозидными связями.
Целлюлоза механически прочна, выполняет роль опорного материала растений. β-конфигурация приводит к тому, что цепи имеют линейное строение и возможно образование водородных связей как внутри одной цепи, так и между цепями. Результатом такого строения является механическая прочность, волокнистость, нерастворимость в воде, химическая инертность. М масса целлюлозы велика, составляет ≈1-2млн, содержит от 2500-12000 глюкозных звеньев). Примером чистой целлюлозы может служить вата.
Целлюлоза не расщепляется ферментами ЖКТ человека, но тем не менее является необходимым балластным веществом для нормального функционирования ЖКТ. В организме клетчатка выполняет следующие функции:
1) создает чувство насыщения;
2) стимулирует перистальтику ЖКТ
3) способствует отсорбции токсических веществ в толстом кишечнике и их выведению, что снижает риск развития злокачественных опухолей толстого кишечника и др.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Структура, свойства, функции полисахаридов (гомо- и гетерополисахариды).
ПОЛИСАХАРИДЫ – это высокомолекулярные вещества (полимеры), состоящие из большого количества моносахаридов. По составу их делят на гомополисахариды и гетерополисахариды.
Гомополисахариды – полимеры, состоящие из моносахаридов одного вида. Например, гликоген, крахмал построены только из молекул α-глюкозы (α-D-глюкопиранозы), мономером клетчатки (целлюлозы) так же является β-глюкоза.
Крахмал. Это резервный полисахарид растений. Мономером крахмала является α-глюкоза. Остатки глюкозы в молекуле крахмала на линейных участках связаны между собой α-1,4-гликозидными, а в точках ветвления – α-1,6-гликозидными связями.
Крахмал представляет собой смесь двух гомополисахаридов: линейного – амилозы (10-30%) и разветвленного – амилопектина (70-90%).
Гликоген. Это основной резервный полисахарид тканей человека и животных. Молекула гликогена имеет примерно в 2 раза более разветвленное строение, чем амилопектин крахмала. Мономером гликогена является α-глюкоза. В молекуле гликогена остатки глюкозы на линейных участках связаны между собой α-1,4-гликозидными, а в точках ветвления – α-1,6-гликозидными связями.
Клетчатка. Это наиболее распространенный структурный растительный гомополисахарид. В линейной молекуле клетчатки мономеры β-глюкозы соединены между собой β-1,4-гликозидными связями. Клетчатка не усваивается в организме человека, но, ввиду своей жесткости, раздражает слизистую желудочно-кишечного тракта, тем самым, усиливает перистальтику и стимулирует выделение пищеварительных соков, способствует формированию каловых масс.
Пектиновые вещества— полисахариды, мономером которых является D-галактуроновая кислота, остатки которой соединены α-1,4-гликозидными связями. Содержатся в плодах и овощах и для них характерно желеобразование в присутствии органических кислот, что используется в пищевой промышленности (желе, мармелад).
Гетерополисахариды (мукополисахариды, гликозаминогликаны) – полимеры, состоящие из моносахаридов различного вида. По строениюони представляют
неразветвленные цепи построены из повторяющихся дисахаридных остатков, в состав которых обязательно входят аминосахара (глюкозамин, или галактозамин) и гексуроновые кислоты (глюкуроновая, или идуроновая). Представляют собой желеподобные вещества, выполняют ряд функций, в т.ч. защитную (слизь), структурную, являются основой межклеточного вещества.
В организме гетерополисахариды не встречаются в свободном состоянии, а всегда связаны с белками (гликопротеины и протеогликаны) или липидами (гликолипиды).
По строению и свойствам делятся на кислые и нейтральные.
В своём составе имеют гексуроновую или серную кислоты. Представители:
Гиалуроновая кислота является основным структурным компонентом межклеточного вещества, способным связывать воду («биологический цемент»). Растворы гиалуроновой кислоты обладают высокой вязкостью, поэтому служат барьером для проникновения микроорганизмов, участвует в регуляции водного обмена, является основной частью межклеточного вещества).
Хондроитинсульфаты.являются структурными компонентами хрящей, связок, сухожилий, костей, клапанов сердца.
Гепарин – антикоагулянт (препятствует свёртыванию крови), обладает противовоспалительным действием, активатор ряда ферментов.
НЕЙТРАЛЬНЫЕ ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ: входят в состав гликопротеинов сыворотки крови, муцинов слюны, мочи и др, построенны из аминосахаров и сиаловых к-т. Нейтральные ГП входят в состав мн. ферментов и гормонов.
Читайте также: Реферат по теме соединительная ткань
СИАЛОВЫЕ КИСЛОТЫ – соединение нейраминовой кислоты с уксусной или с аминокислотой – глицином, входят в состав клеточных оболочек, биологических жидкостей. Сиаловые кислоты определяют для диагностики системных заболеваний (ревматизм, системная красная волчанка).
Дата добавления: 2016-05-25 ; просмотров: 9680 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Гетерополисахариды (гетерополимеры)
Гомополисахариды построены из моносахаридных единиц (мономеров) одного типа, гетерополисахариды – из остатков различных моносахаридов и их производных.
● резервное энергетическое депо и источник углерода (гликоген в тканях человека и животных, крахмал в растениях)
● структурная (гетерополисахариды соединительной ткани, хрящей, кожи и т.д.)
● углеводные остатки, особенно, олигосахаридные, связанные с белками клеточных мембран, выполняют функции специфических маркеров поверхностей клеток и биополимеров, обуславливающих их узнавание другими клетками.
7. Дисахариды. Структура и свойства мальтозы, лактозы, сахарозы, целлобиозы
Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из 2-х остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп. Связи, соединяющие моносахаридные остатки, называются гликозидными.
ОсобенностИ строения дисахаридов:
⎯ тип гликозидной связи, соединяющей остатки моносахаридов (α- или β-),
⎯ наличие (отсутствие) полуацетального гидроксила.
Последнее позволяет отнести определенный дисахарид к классу восстанавливающих или невосстанавливающихсахаров. Для восстанавливающих дисахаридов характерна возможность образования открытой формы, и, следовательно, наличие восстановительных свойств. В зависимости от того, какой гидроксил второго моносахарида участвует в образовании связи с первым моносахаридом, различают дисахариды двух типов: восстанавливающие (редуцирующие) и невосстанавливающие.
У восстанавливающих дисахаридов связь между моносахаридными остатками образована за счёт полуацетального гидроксила одной молекулы и спиртового второй молекулы. Представители:
Лактоза– молочный сахар, остаток галактозы связан с глюкозой β1,4-гликозидной связью, содержится в молоке. В некоторых ситуациях (например, беременность) может появляться в моче.
Мальтоза– продукт гидролиза крахмала и гликогена, два остатка глюкозы связаны α1,4-гликозидной связью, содержится в солоде, проростках злаков.
Целлобиоза – промежуточный продукт гидролиза целлюлозы в кишечнике, в котором остатки глюкозы связаны β1,4-гликозидной связью. Здоровая микрофлора кишечника способна гидролизовать до 3/4 поступающей сюда целлюлозы до свободной глюкозы, которая либо потребляется самими микроорганизмами, либо всасывается в кровь.
У невосстанавливающихдисахаридов связь между моносахаридами образована с участием обоих полуацетальных гидроксилов. Представитель:
Сахароза – пищевой сахар, в которой остатки глюкозы и фруктозы связаны α1,2-гликозидной связью. В наибольшем количестве содержится в сахарной свекле и тростнике, моркови, ананасах.
8. Гомополисахариды: крахмал (амилоза и амилопектин), гликоген, целлюлоза. Строение, свойства, биологическая роль
Полисахарид, содержащий остатки моносахарида одного вида, называют гомополисахаридом.
По своему функциональному назначению гомополисахариды могут быть разделены на две группы: структурные и резервные полисахариды. Важным структурным гомополисахаридом является целлюлоза, а главными резервными – гликоген и крахмал.
Крахмал представляет собой смесь 2 гомополисахаридов: линейного – амилозы и разветвленного – амилопектина, общая формула которых (С6Н10О5)n. Как правило, содержание амилозы в крахмале составляет 10–30%, амилопектина – 70–90%.
Амилоза— полисахарид крахмала, состоящий преимущественно из линейных или слаборазветвлённых цепочек, образованных остатками α-глюкозы, соединённых гликозидными связями между первым и четвертым углеродными атомами. Цепь амилозы включает от 200 до 1000 моносахаридных единиц. Вследствие аксиального положения гликозидной связи макромолекула амилозы свернута в спираль. Ее коллоидные частицы (мицеллы) дают с йодом характерное синее окрашивание.
Амилопектин – разветвленный полисахарид, построенный из остатков α-глюкозы, которые связаны в основной цепи α-1,4-гликозидными, а в местах разветвлений — α-1,6-гликозидными связями:
Амилоза и амилопектин формируются в растениях в виде крахмальных зерен.
Применяют крахмал как наполнитель, а в хирургии – для приготовления неподвижных повязок. Он широко используется в присыпках, мазях, пастах вместе с цинка оксидом, тальком. Внутрь крахмал применяют как обволакивающее средство при желудочно-кишечных заболеваниях.
Читайте также: Механические свойства костной ткани биофизика
Гликоген — разветвлённый гомополимер глюкозы (животный крахмал), в котором остатки глюкозы соединены в линейных участках α-1,4-гликозидной связью. В точках ветвления мономеры соединены α-1,6-гликозидными связями. По строению он подобен амилопектину, но имеет еще большее разветвление цепей, что способствует выполнению энергетической функции. Откладывается как энергетический запас в клетках преимущественно животных организмов, встречается также в малых количествах в тканях растений и грибов; Гликоген содержится почти во всех органах и тканях животных и человека, но больше всего в печени и в мышцах. Это резервный углевод.
Целлюлоза– самый распространенный растительный полисахарид. Выполняет функцию опорного материала растений. Это линейный полисахарид, построенный из остатков β-глюкозы, связанных β-1,4-гликозидными связями. Структурным элементом целлюлозы является целлобиоза.
Целлюлоза является одним из структурных компонентов
растительных клеточных стенок, важным сырьем для ряда отраслей
9. Гетерополисахариды: гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты. Строение, биологическая роль
Гетерополисахариды — полисахариды, построенные из остатков различных моносахаридов, встречаются в растительных и животных организмах.
Гиалуроновая кислота — гетерополисахарид, имеющий очень важное значение для высших организмов. В соединительной ткани это основной компонент внеклеточного желатинообразного вещества, заполняющего межклеточное пространство тканей. Она содержится в больших количествах в синовиальной жидкости суставов. Стекловидное тело и пуповина новорожденных также богаты гиалуроновой кислотой.
В структурном отношении молекула представляет собой линейный полисахарид, образованный дисахаридными повторяющимися звеньями, состоящими из остатков D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, соединенных β-1,3-гликозидной связью. Повторяющиеся дисахаридные звенья связаны между собой β-1,4-связью.
Биологическая роль:
⎯ Цементирующее, связывающее вещество различных межклеточных элементов
⎯ Препятствует проникновению бактерий
⎯ Входит в состав суставной и синовиальной жидкостей
⎯ Стекловидное тело глаза на 100% состоит из гиалуроновой кислоты
⎯ Хорошо связывает воду и катионы
⎯ Обеспечивает тургор тканей человека
Хондроитинсульфаты являются составной частью костной ткани, хрящей, сухожилий, роговицы глаз, сердечных клапанов и других подобных тканей. Хорошо связывают воду и катионы.
Состоят из дисахаридных остатков N-ацетилированного хондрозина, соединенных β-1,4-гликозидными связями. В состав хондрозина входят D-глюкуроновая кислота и D-галактозамин, связанные между собой β-1,3-гликозидной связью.
10. Азотистые основания пуриновые (аденин, гуанин) и пиримидиновые (тимин, урацил, цитозин). Строение, лактим-лактамная таутомерия.
Азо́тистые основа́ния— гетероциклические органические соединения, производные пиримидина и пурина, входящие в состав нуклеиновых кислот. Для сокращенного обозначения пользуются большими латинскими буквами. К азотистым основаниям относят аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), которые входят в состав как ДНК, так и РНК. Тимин (T) входит в состав только ДНК, а урацил (U) встречается только в РНК.
Аденин и гуанин являются производными пурина, а цитозин, урацил и тимин — производными пиримидина.
Тимин, который присутствует только в ДНК, и урацил, который встречается только в РНК, обладают сходной химической структурой. Урацил отличается от тимина отсутствием метильной группы у 5-го атома углерода.
Азотистые основания, соединяясь ковалентной связью с 1′ атомом рибозы или дезоксирибозы, образуют N-гликозиды, которые называют нуклеозиды. Нуклеозиды, в которых к 5′-гидроксильной группе сахара присоединены одна или несколько фосфатных групп, называются нуклеотидами. Эти соединения являются строительными блоками молекул нуклеиновых кислот — ДНК и РНК.
После образования молекулы нуклеиновой кислоты входящие в её состав азотистые основания могут вступать в различные химические реакции под действием ферментов а также факторов внешней среды.
Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности.
Антипараллельность цепей ДНК: противоположная направленность двух нитей двойной спирали ДНК; одна нить имеет направление от 5′ к 3′, другая — от 3′ к 5′.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом