Определение и функции на полизахарид

А полизахарид е вид въглехидрат. Това е полимер направени от вериги от монозахариди, които са свързани чрез гликозидни връзки. Полизахаридите също са известни като гликани. По конвенция полизахаридът се състои от повече от десет монозахаридни единици, докато олигозахаридът се състои от три до десет свързани монозахариди.

Общото химична формула за полизахарид е С_х(Н₂О)_ш. Повечето полизахариди се състоят от шест въглеродни монозахариди, което води до формула на (С₆Н₁₀О₅)_н. Полизахаридите могат да бъдат линейни или разклонени. Линейните полизахариди могат да образуват твърди полимери, като например целулоза в дървета. Разклонените форми често са разтворим във вода, като гума арабика.

Ключови заведения: Полизахариди

Полизахаридите могат да бъдат класифицирани според състава им като хомополизахариди или хетерополизахариди.

А хомополизахарид или хомогликанът се състои от един захар или захарно производно. Например целулозата, нишестето и гликогенът са съставени от глюкозни субединици. Хитин се състои от повтарящи се субединици на нацетилд-глюкозамин, който е глюкозно производно.

А хетерополизахриден или хетерогликан съдържа повече от една захар или захарно производно. На практика повечето хетерополизахариди се състоят от два монозахарида (дизахариди). Те често се свързват с протеини. Добър пример за хетерополизахарид е хиалуроновата киселина, която се състои от нацетилд-глюкозамин, свързан с глюкуронова киселина (два различни глюкозни производни).

Полизахаридите се образуват, когато монозахаридите или дизахаридите се свързват заедно чрез гликозидни връзки. Призовават се захарите, участващи в връзките остатъци. Гликозидната връзка е мост между двата остатъка, състоящ се от кислороден атом между два въглеродни пръстена. Гликозидната връзка е резултат от a реакция на дехидратация (наричана също реакция на кондензация). В реакцията на дехидратация a хидроксилна група се губи от въглерод от един остатък, докато водородът се губи от хидроксилна група от друг остатък. Водна молекула (H₂О) се отстранява и въглеродът на първия остатък се присъединява към кислорода от втория остатък.

По-специално, първият въглерод (въглерод-1) на един остатък и четвъртият въглерод (въглерод-4) от другия остатък са свързани с кислорода, образувайки 1,4 гликозидна връзка. Има два вида гликозидни връзки, базирани на стереохимията на въглеродните атоми. А (1 → 4) гликозидна връзка се образува, когато двата въглеродни атома имат една и съща стереохимия или ОН на въглерод-1 е под пръстена на захарта. Β (1 → 4) връзка се образува, когато двата въглеродни атома имат различна стереохимия или ОН групата е над равнината.

Водородните и кислородните атоми от остатъците образуват водородни връзки с други остатъци, което потенциално води до изключително силни структури.

Трите основни функции на полизахаридите са осигуряване на структурна подкрепа, съхраняване на енергия и изпращане на клетъчни комуникационни сигнали. Въглехидратната структура до голяма степен определя неговата функция. Линейните молекули, като целулозата и хитина, са силни и твърди. Целулозата е основната поддържаща молекула в растенията, докато гъбичките и насекомите разчитат на хитин. Полизахаридите, използвани за съхраняване на енергия, са склонни да се разклоняват и сгъват върху себе си. Тъй като са богати на водородни връзки, те обикновено са неразтворими във вода. Примери за полизахариди за съхранение са нишесте в растенията и гликоген при животни. Полизахаридите, използвани за клетъчна комуникация, често са ковалентно свързани с липиди или протеини, образувайки гликоконюгати. Въглехидратът служи като маркер, за да помогне на сигнала да достигне правилната цел. Категориите гликоконюгати включват гликопротеини, пептидогликани, гликозиди и гликолипиди. Плазмените протеини, например, всъщност са гликопротеини.

Често срещан химичен тест за полизахариди е петна от периодична киселина-Schiff (PAS). Периодичната киселина разрушава химическата връзка между съседни въглеродни участъци, които не участват в гликозидна връзка, образувайки двойка алдехид. Реагентът на Шиф реагира с алдехидите и добива пурпурно пурпурен цвят. PAS оцветяването се използва за идентифициране на полизахариди в тъканите и диагностициране на медицински състояния, които променят въглехидратите.

• Кембъл, Н.А. (1996). Биология (4-то изд.). Бенджамин Къмингс. ISBN 0-8053-1957-3.
• IUPAC (1997). Компендиум по химическа терминология - Златната книга (2-ро изд.). doi: 10.1351 / златна книга. P04752
• Матюс, С. Е.; Ван Холде, К. Е.; Ahern, K. Г. (1999). биохимия (3-то изд.). Бенджамин Къмингс. ISBN 0-8053-3066-6.
• Varki, A.; Къмингс, R.; Esko, J.; Freeze, H.; Stanley, P.; Bertozzi, C.; Hart, G.; Ецлер, М. (1999). Основи на гликобиологията. Студена пролетта Har J. Лабораторна преса за студено пролетно пристанище. ISBN 978-0-87969-560-6.