Полисахариды это примеры: Полисахариды | это… Что такое Полисахариды?

Полисахарид — описание ингредиента, инструкция по применению, показания и противопоказания

16 Апреля 2020

7 Августа 2020

3 минуты

15506

ProWellness

Оглавление

• Описание полисахарида
• Функции полисахаридов
• Фармакологические свойства

Отказ от ответсвенности

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте
Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

Описание полисахарида

Полисахариды – это сложные биоорганические вещества, принадлежащие к классу углеводов. Другое их название – гликаны.

Полисахарид представляет собой полимерную молекулу, состоящую из моносахаридных остатков, объединенных гликозидной связью. То есть это сложная молекула, цепочка которой построена из объединенных друг с другом остатков более простых углеводов. Структуру вещества может составлять разное количество мономеров: от десятков до сотен. Она бывает разветвленной и линейной.

Полисахариды плохо растворяются в воде либо совсем не растворяются. Они бывают бесцветными и соломенными, не имеют вкуса и запаха.

Функции полисахаридов

К полисахаридам относятся разнообразные вещества, выполняющие в организме человека различные функции:

• Энергетическая функция – гликоген, крахмал. Отвечают за накопление углеводов и снабжение организма глюкозой.
• Запасающая функция – крахмал, гликоген. Создают запас энергии в жировых тканях.
• Кофакторная – гепарин. Понижает свертываемость крови и выступает в качестве кофактора ферментативных соединений.
• Опорная – хондроитинсульфат, целлюлоза. Целлюлоза содержится в растительных стеблевых тканях, а хондроитинсульфат – в животных костных.
• Защитная – кислые гетерополисахариды. Входят в состав стенок клеток живых организмов. Входят в состав секрета, выделяемого железами, покрывающего стенки желудка, пищевода и других органов и защищающего их от механических повреждений и атак болезнетворных микроорганизмов.
• Гидроосмотическая – кислые гетерополисахариды. Отвечают за удерживание воды и ионов с положительным зарядом в клетках, не дают накопиться жидкости в пространстве между клетками.
• Структурная – кислые гетерополисахариды. Сконцентрированы в межклеточном веществе, проявляют цементирующие свойства.

Внимание! Полисахариды тяжело усваиваются в организме человека ввиду сложной структуры. Однако они крайне важны и должны присутствовать в рационе каждого человека.

Сложные углеводы улучшают пищеварение. Растворимые полимеры связываются с желчными кислотами и растворяют их, улучшая усвоение, что способствует понижению уровня холестерина в крови. Кроме того, они тормозят всасывание простых сахаров, нормализуют концентрацию липидов в крови и очищают кишечник.

Фармакологические свойства

Эко-сертифицированные полисахариды активно применяются в медицине. Они проявляют противоопухолевую, антитоксическую, противовирусную, антисклеротическую активность.

Большой интерес для медицины представляет антисклеротическое действие гликанов. Они образуют с кровяными белками комплексы, препятствующие прилипанию холестерина к сосудистым стенкам, что снижает риск атеросклероза.

Антитоксическая функция связана со способностью полимеров выводить из организма тяжелые металлы, радионуклиды, токсины, продукты метаболизма.

Отказ от ответсвенности

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте
Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

6.2. Полисахариды



6.2. Полисахариды

6.2. Полисахариды

Полисахариды – это природные высокомолекулярные
углеводы (часть III, раздел 5), макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов.

Эти вещества составляют основную массу органической материи в биосфере Земли. В живой природе они выполняют важные биологические функции, выступая в качестве:

• структурных компонентов клеток и тканей,
• энергетического резерва,
• защитных веществ.

Полисахариды являются продуктом реакции поликонденсации моносахаридов.

Основные представители полисахаридов – крахмал и целлюлоза – построены
из остатков одного моносахарида – глюкозы.
Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу:

(C₆H₁₀O₅)_n,

но совершенно различные свойства. Это обьясняется особенностями их пространственного строения.
Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы (выделена цветом):

С учетом пространственного строения шестичленного цикла
(анимация, 33,7 Кб) формулы этих изомеров имеют вид:

К важнейшим полисахаридам относится также гликоген (C₆H₁₀O₅)_n, образующийся в организмах человека и животных в результате биохимических превращений из растительных углеводов. Как и крахмал, гликоген состоит из остатков α-глюкозы и выполняет подобные функции (поэтому часто называется животным крахмалом).

Из химических свойств полисахаридов наибольшее значение имеют реакции гидролиза и образование производных за счёт реакций макромолекул по спиртовым ОН-группам.

• Гидролиз полисахаридов происходит в разбавленных растворах минеральных кислот (или под действием ферментов). При этом в макромолекулах разрываются связи, соединяющие моносахаридные звенья — гликозидные связи (аналогично гидролизу дисахаридов). Реакция гидролиза полисахаридов является обратной процессу их образования из моносахаридов.
  Полный гидролиз полисахаридов приводит к образованию моносахаридов (целюллоза, крахмал и гликоген гидролизуются до глюкозы):
(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O (H⁺) nC₆H₁₂O₆
При неполном гидролизе образуются олигосахариды (в том числе, дисахариды).
Способность полисахаридов к гидролизу увеличивается в ряду:
целлюлоза
Гидролиз крахмала и целлюлозы до глюкозы («осахаривание») и ее брожение используются в производстве этанола, молочной, масляной и лимонной кислот, ацетона, бутанола (часть III, раздел 5.1).
• Образование производных (главным образом, сложных и простых эфиров) полисахаридов происходит в результате реакций по спиртовым ОН-группам, содержащимся в каждом структурном звене (3 группы ОН на одно моносахаридное звено):  [C₆H₇O₂(OH)₃]_n.
  Такая химическая модификация полимеров не сопровождаеся существенным изменением степени полимеризации макромолекул. Образующиеся продукты модификации природных полисахаридов относятся к искусственным полимерам.

Полисахариды Определение и примеры — Биологический онлайн-словарь

Полисахариды
сущ. , множественное число: полисахариды
[pɒlɪˈsækəɹaɪd]
Определение: Любой из группы полимерных углеводов, образованных длинными цепями повторяющихся звеньев Содержание

Полисахарид Определение

Биология Определение :  Полисахарид представляет собой углевод, образованный длинными цепями повторяющихся единиц, соединенных вместе гликозидными связями. Срок полисахарид этимологически означает мультисахариды . Сахарид относится к единице структуры углеводов. Таким образом, полисахарид представляет собой углевод, состоящий из многих сахаридов, в частности, более десяти (моно)сахаридных звеньев. Этимология: Древнегреческое πολύς (polús, что означает «много») + сахарид. Синонимы: полисахароз. Сравните олигосахарид. См. также: полимер, целлюлоза, гликоген.

Углеводы представляют собой органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, обычно в соотношении 1:2:1. Они являются одним из основных классов биомолекул. Они являются важным источником энергии. Они также служат структурными элементами. В качестве питательных веществ их можно разделить на две основные группы: простые углеводы и сложные углеводы .

Простые углеводы, иногда называемые просто сахарами, легко усваиваются и служат быстрым источником энергии. Сложные углеводы (такие как целлюлоза, крахмал, хитин и гликоген) требуют больше времени для переваривания и метаболизма. Они часто богаты клетчаткой и, в отличие от простых углеводов, с меньшей вероятностью вызывают скачки уровня сахара в крови.

Свойства полисахаридов

Полисахариды характеризуются следующими химическими свойствами:

• Несладкий вкус
• Многие из которых нерастворимы в воде
• Не образуют кристаллов при высушивании активны
• Компактны и не осмотически внутри клеток
• Может быть экстрагирован с образованием белого порошка
• Общая химическая формула C _x (H ₂ O) _y

Полисахариды состоят из водорода, углерода и кислорода, как и другие формы углеводов . Отношение атомов водорода к атомам кислорода часто составляет 2:1, поэтому их также называют 9.0018 гидраты углерода . Общая химическая формула полисахаридов: (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n . Из-за наличия углерода и ковалентных связей С-С и С-Н они считаются органическими соединениями, подобными другим углеводам.

Полисахариды отличаются от олигосахаридов и дисахаридов количеством присутствующих моносахаридных звеньев. Дисахариды состоят только из двух моносахаридов. Олигосахариды содержат более двух моносахаридов. Термин олигосахарид обычно используется для описания относительно более коротких цепей, чем полисахариды. Полисахариды представляют собой тип биологической макромолекулы, состоящей из нескольких моносахаридных звеньев.

Существуют различные формы полисахаридов. Их структура колеблется от простых линейных до более сложных, сильно разветвленных форм. Многие из них гетерогенны . В зависимости от состава они могут быть аморфными или нерастворимыми в воде .

Синтез дегидратации

Химический процесс соединения моносахаридных звеньев называется синтезом дегидратации , так как он приводит к выделению воды в качестве побочного продукта. Одним из способов синтеза полисахарида является реакция конденсации , поскольку она включает соединение субъединиц с образованием конденсированного соединения с сопутствующим высвобождением или потерей воды.

Гидролиз

Гидролиз – это процесс превращения полисахаридов в простые моносахаридные компоненты. В то время как реакция конденсации включает удаление воды, гидролиз использует молекулы воды. Процесс превращения полисахаридов в моносахариды, в частности, называется осахариванием .

У человека углеводы (кроме моносахаридов) перевариваются в результате ряда ферментативных реакций. Этими ферментами являются слюнная амилаза , панкреатическая амилаза и мальтаза . Амилаза слюны действует на крахмал и расщепляет его до мальтозы. Следующим местом переваривания углеводов будет тонкий кишечник. Желудок не участвует в переваривании углеводов, так как желудочный сок угнетает активность слюнной амилазы. Таким образом, следующей фазой переваривания углеводов будет тонкая кишка.

Когда частично переваренные углеводы достигают тонкой кишки, поджелудочная железа выделяет панкреатический сок, который включает панкреатическую амилазу . Этот фермент воздействует на частично переваренные углеводы, расщепляя их на простые сахара. Щеточная кайма тонкой кишки высвобождает пищеварительные ферменты, такие как изомальтаза , мальтаза , сахараза и лактаза .

Изомальтаза расщепляет полисахариды в альфа-1-6-связях и превращает альфа-предельный декстрин в мальтозу. Мальтаза расщепляет мальтозу (дисахарид) на две единицы глюкозы. Сахараза и лактаза расщепляют сахарозу и лактозу соответственно до моносахаридных составляющих. Эпителиальные клетки щеточной каймы тонкой кишки поглощают моносахариды. Глюкоза и галактоза попадают внутрь кишечной клетки (энтероцита) посредством активного транспорта с использованием переносчиков глюкозы (GluT). Фруктоза также поглощается с помощью GluT, но способ транспорта еще не ясен (будет ли это активный или пассивный транспорт). Энтероциты высвобождают моносахариды в капилляры за счет пассивного транспорта (в частности, за счет облегченной диффузии). Затем простые сахара транспортируются из кровотока в клетки других тканей, особенно в печень. Глюкоза в крови может использоваться организмом для производства АТФ. В противном случае он транспортируется в печень вместе с галактозой и фруктозой (которые в значительной степени превращаются в глюкозу) для хранения в виде гликогена.

Оставшиеся углеводы, не всосавшиеся в тонкой кишке, попадают в толстую кишку. Кишечная флора в толстой кишке метаболизирует их анаэробно (например, ферментация). Таким образом, это приводит к образованию газов (например, водорода, CO ₂ и метана) и жирных кислот, таких как ацетат и бутират, которые немедленно метаболизируются организмом. Газы, в свою очередь, выделяются при их выдыхании, отрыжке ( отрыжка ) или метеоризме.

Гликогенез

Гликогенез — это метаболический процесс производства гликогена из глюкозы для хранения. Процесс происходит главным образом в клетках печени и мышц в ответ на высокий уровень глюкозы в кровотоке. Короткие полимеры глюкозы, особенно экзогенная глюкоза, превращаются в длинные полимеры для хранения внутри клеток. Когда организму требуется метаболическая энергия, гликоген расщепляется на субъединицы глюкозы в процессе гликогенолиза . Таким образом, гликогенез является процессом, противоположным гликогенолизу.

Гликогенолиз

Гликогенолиз — это процесс расщепления накопленного в печени гликогена с образованием глюкозы для использования в энергетическом обмене. Накопленный в клетках печени гликоген расщепляется на предшественники глюкозы. Одна молекула глюкозы отрезается от гликогена и превращается в глюкозо-1-фосфат , который, в свою очередь, превращается в глюкозо-6-фосфат , способный вступать в гликолиз.

Гликозилирование

Как и олигосахариды, некоторые полисахариды могут служить гликанов в некоторых гликоконъюгатах. Однако олигосахариды чаще являются углеводным компонентом, чем полисахариды. Гликозилирование — это процесс, при котором гликан ферментативно соединяется с белком, липидом или другими органическими молекулами. Пошаговые процессы гликозилирования различаются в зависимости от типа гликозилирования. Например, N -связанное гликозилирование происходит, когда гликан присоединен к атому азота остатка аспарагина или аргинина белка. И наоборот, O -связанное гликозилирование представляет собой процесс, при котором O -связанные гликаны присоединяются к гидроксильному кислороду боковых цепей серина, треонина, тирозина, гидроксилизина или гидроксипролина белка. Это также может быть процесс, при котором O -связанные гликаны присоединяются к кислороду липидов. Существуют и другие формы гликозилирования, такие как C -связанный (т.е. гликан, присоединенный к углероду), P -связанный (т.е. гликан с фосфором) и S -связанный (гликан с серой).

Классификация полисахаридов

Полисахариды могут представлять собой гомополисахарид или гетерополисахарид в зависимости от их моносахаридных компонентов. Гомополисахарид (также называемый гомогликаном) состоит только из одного типа моносахаридов, тогда как гетерополисахарид (также называемый гетерогликаном) состоит из разных типов моносахаридов.

В зависимости от их функции полисахариды могут быть классифицированы как хранение или структурные полисахариды . Запасные полисахариды – это те, которые используются для хранения. Например, растения хранят глюкозу в виде крахмала. Животные запасают простые сахара в виде гликогена. Структурные полисахариды представляют собой углеводы, играющие структурную роль. У растений есть целлюлозы, которые представляют собой полимеры повторяющихся звеньев глюкозы, соединенных бета-связями. Некоторые животные производят хитин, который служит структурным компонентом, например, экзоскелета.

Примеры полисахаридов

Типичными примерами полисахаридов являются целлюлоза, крахмал, гликоген и хитин. Целлюлоза представляет собой полисахарид, состоящий из линейной цепи β (1→4) связанных звеньев D-глюкозы: (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n . Крахмал представляет собой полисахаридный углевод (C ₆ H ₁₀ O ₅ ), состоящий из большого количества моносахаридных единиц глюкозы, соединенных вместе гликозидными связями, особенно в семенах, луковицах и клубнях. Гликоген представляет собой разветвленный полимер глюкозы, который в основном вырабатывается в клетках печени и мышц и функционирует как вторичное долговременное хранилище энергии в клетках животных. Хитин представляет собой полимер азотсодержащего полисахарида (C ₈ H ₁₃ O ₅ N)n, обеспечивающий жесткое защитное покрытие или структурную поддержку у некоторых организмов. Он входит в состав клеточных стенок грибов и экзоскелета насекомых. Другими примерами дисахаридов являются каллоза, хризоламинарин, ксилан, маннан, фукоидан, галактоманнан, арабиноксилан.

Расположение мономеров глюкозы в полимерах крахмала, целлюлозы и гликогена. Изображение предоставлено: Socratic.org

Биологическое значение

Полисахариды, как и другие углеводы, являются основным источником энергии и, следовательно, одним из основных пищевых компонентов. Животные потребляют их для получения моносахаридов, которые они могут использовать для синтеза АТФ. АТФ представляют собой химическую энергию, биологически синтезируемую посредством аэробного и анаэробного дыхания. Глюкоза является наиболее распространенной формой моносахарида, которую клетка использует для синтеза АТФ посредством фосфорилирования на уровне субстрата (гликолиз) и/или окислительного фосфорилирования (с участием окислительно-восстановительных реакций и хемиосмоса). И одним из источников глюкозы является углеводсодержащая диета. Слишком много углеводов в рационе может привести к проблемам со здоровьем. Постоянно высокий уровень сахара в крови может в конечном итоге привести к сахарному диабету. Кишечнику также потребуется приложить больше усилий, чтобы их переварить. Например, слишком много фруктозы может привести к нарушению всасывания в тонком кишечнике. Когда это происходит, неабсорбированная фруктоза, транспортируемая в толстую кишку, может быть использована кишечной флорой для ферментации. Это может привести к желудочно-кишечной боли, диарее, метеоризму или вздутию живота.

Растения сохраняют избыток глюкозы в виде крахмала. Таким образом, есть растения, которые собирают, чтобы использовать крахмал для приготовления пищи и промышленных целей. Животные запасают углеводы в виде гликогена, поэтому, когда организму требуется больше глюкозы, глюкоза может быть извлечена из этого запаса в процессе гликогенолиза . Полисахариды также необходимы в живых организмах, поскольку они служат структурными компонентами биологических структур, таких как целлюлоза и хитин. Растительная целлюлоза собирается для ее разнообразного использования в промышленности.

Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о полисахаридах.

Викторина

Выберите лучший ответ.

1. Что такое полисахариды?

Углеводы, образованные несколькими сахаридными единицами, соединенными вместе

Углеводы, состоящие из двух соединенных сахаридных единиц

Углеводы, состоящие из одной сахаридной единицы.

2. Biosynthesis of polysaccharides

Hydrolysis

Condensation reaction

Glycogenesis

3. Process of converting polysaccharides into simple monosaccharides

Hydrolysis

Condensation reaction

Glycogenesis

4. The metabolic process of producing glycogen from glucose for хранение

Гликогенолиз

Гликозилирование

Гликогенез

5. Процесс расщепления запасов гликогена в печени

гликогенолиз

гликозилирование

гликогенез

Отправить свои результаты (необязательно)

Ваше имя

на электронную почту

. молекула, состоящая из многих более мелких моносахаридов . Моносахариды — это простые сахара, такие как глюкоза. Специальные ферменты связывают эти маленькие мономеры вместе, создавая большие полимеры сахара или полисахариды. Полисахарид также называют гликан . Полисахарид может быть гомополисахаридом , в котором все моносахариды одинаковы, или гетерополисахаридом , в котором моносахариды различаются. В зависимости от того, какие моносахариды соединены и какие атомы углерода в моносахаридах соединяются, полисахариды принимают различные формы. Молекула с прямой цепью моносахаридов называется линейным полисахаридом, а цепь с ответвлениями и витками известна как разветвленный полисахарид.

Функции полисахарида

В зависимости от своей структуры полисахариды могут выполнять самые разные функции в природе. Одни полисахариды используются для хранения энергии, другие — для отправки сотовых сообщений, третьи — для поддержки клеток и тканей.

Хранение энергии

Многие полисахариды используются для хранения энергии в организмах. В то время как ферменты, производящие энергию, работают только с моносахаридами, хранящимися в полисахариде, полисахариды обычно складываются вместе и могут содержать много моносахаридов в плотной области. Кроме того, поскольку боковые цепи моносахаридов образуют как можно больше водородных связей друг с другом, вода не может проникать в молекулы, делая их гидрофобный . Это свойство позволяет молекулам оставаться вместе и не растворяться в цитозоле. Это снижает концентрацию сахара в клетке, и тогда может быть поглощено больше сахара. Полисахариды не только сохраняют энергию, но и позволяют изменять градиент концентрации, что может влиять на поглощение клеткой питательных веществ и воды.

Сотовая связь

Многие полисахариды становятся гликоконъюгатами , когда они ковалентно связываются с белками или липидами. Гликолипиды и гликопротеины могут использоваться для передачи сигналов между клетками и внутри них. Белки, направляющиеся к определенной органелле, могут быть «помечены» определенными полисахаридами, которые помогают клетке перемещать их в определенную органеллу. Полисахариды можно идентифицировать по специальным белкам, которые затем помогают связывать белок, везикулу или другое вещество с микротрубочкой. Система микротрубочек и связанных с ними белков внутри клеток может доставить любое вещество в нужное место, если оно помечено специфическими полисахаридами. Кроме того, многоклеточные организмы имеют иммунную систему, управляемую распознаванием гликопротеинов на поверхности клеток. Клетки отдельных организмов будут производить специфические полисахариды, чтобы украсить ими свои клетки. Когда иммунная система распознает другие полисахариды и другие гликопротеины, она начинает действовать и уничтожает вторгшиеся клетки.

Клеточная поддержка

Одной из важнейших функций полисахаридов является поддержка. Все растения на Земле частично поддерживаются полисахаридом целлюлозой . Другие организмы, такие как насекомые и грибы, используют хитин для поддержки внеклеточного матрикса вокруг своих клеток. Полисахарид можно смешивать с любым количеством других компонентов для создания более жестких или менее жестких тканей или даже материалов с особыми свойствами. Между хитином и целлюлозой, обоими полисахаридами, состоящими из моносахаридов глюкозы, живые организмы ежегодно создают сотни миллиардов тонн. Все, от древесины деревьев до панцирей морских существ, производится из той или иной формы полисахарида. Просто перестроив структуру, полисахариды могут превратиться из запасных молекул в гораздо более прочные волокнистые молекулы. Кольцевая структура большинства моносахаридов способствует этому процессу, как показано ниже.

Структура полисахарида

Все полисахариды образуются в результате одного и того же основного процесса: моносахариды соединяются посредством гликозидных связей . В полисахариде отдельные моносахариды известны как остатков . Ниже приведены лишь некоторые из многих моносахаридов, созданных в природе. В зависимости от полисахарида любая их комбинация может быть объединена последовательно.

Структура соединяемых молекул определяет структуру и свойства образующегося полисахарида. Сложное взаимодействие между их гидроксильными группами (ОН), другими боковыми группами, конфигурациями молекул и задействованными ферментами — все это влияет на получаемый в результате полисахарид. Полисахарид, используемый для хранения энергии, обеспечивает легкий доступ к моносахаридам, сохраняя при этом компактную структуру. Полисахарид, используемый для поддержки, обычно представляет собой длинную цепь моносахаридов, которая действует как волокно. Многие волокна вместе создают водородные связи между волокнами, которые укрепляют общую структуру материала, как видно на изображении ниже.

Гликозидные связи между моносахаридами состоят из молекулы кислорода, соединяющей два углеродных кольца. Связь образуется, когда гидроксильная группа теряется из углерода одной молекулы, а водород теряется из-за гидроксильной группы другого моносахарида. Углерод первой молекулы заменит кислород второй молекулы своим собственным, и образуется гликозидная связь. Поскольку две молекулы водорода и одна молекула кислорода выбрасываются, в результате реакции образуется также молекула воды. Этот тип реакции называется реакция дегидратации по мере удаления воды из реагентов.

Примеры полисахарида

Целлюлоза и хитин

Целлюлоза и хитин являются структурными полисахаридами, которые состоят из многих тысяч мономеров глюкозы, объединенных в длинные волокна. Единственная разница между двумя полисахаридами заключается в боковых цепях, прикрепленных к углеродным кольцам моносахаридов. В хитине моносахариды глюкозы были модифицированы группой, содержащей больше углерода, азота и кислорода. Боковая цепь создает диполь, который увеличивает водородные связи. В то время как целлюлоза может создавать твердые структуры, такие как дерево, хитин может создавать еще более твердые структуры, такие как раковины, известняк и даже мрамор при сжатии.

Оба полисахарида образуют длинные линейные цепи. Эти цепочки образуют длинные волокна, которые откладываются за пределами клеточной мембраны. Определенные белки и другие факторы помогают волокнам сплетаться в сложную форму, которая удерживается на месте водородными связями между боковыми цепями. Таким образом, простые молекулы глюкозы, которые когда-то использовались для хранения энергии, могут быть преобразованы в молекулы со структурной жесткостью. Единственная разница между структурными полисахаридами и запасными полисахаридами заключается в используемых моносахаридах. Изменяя конфигурацию молекул глюкозы, вместо структурного полисахарида молекула будет разветвляться и хранить гораздо больше связей в меньшем пространстве. Единственная разница между целлюлозой и крахмалом заключается в конфигурации используемой глюкозы.

Гликоген и крахмал

Гликоген и крахмал, вероятно, являются наиболее важными запасными полисахаридами на планете, вырабатываемыми животными и растениями соответственно. Эти полисахариды образуются из центральной исходной точки и спиралевидно расходятся наружу из-за их сложных моделей ветвления. С помощью различных белков, которые присоединяются к отдельным полисахаридам, большие разветвленные молекулы образуют гранул или кластеры. Это видно на изображении ниже молекул гликогена и связанных белков, которое видно посередине.

Когда расщепляется молекула гликогена или крахмала, ответственные за это ферменты начинаются на концах, наиболее удаленных от центра. Это важно, так как вы заметите, что из-за обширного ветвления есть только 2 начальных точки, но много концов. Это означает, что моносахариды могут быть быстро извлечены из полисахарида и использованы для получения энергии. Единственная разница между крахмалом и гликогеном заключается в количестве разветвлений на молекулу. Это вызвано тем, что разные части моносахаридов образуют связи, и разные ферменты действуют на молекулы. В гликогене разветвление происходит примерно через каждые 12 остатков, в то время как в крахмале разветвление происходит только через каждые 30 остатков.

• Моносахарид – наименьшая единица молекул сахара или мономер сахара.
• Мономер – единое целое, которое можно объединить в более крупное целое или полимер.
• Полимер – Включает белки, полисахариды и многие другие молекулы, состоящие из более мелких единиц, объединенных вместе.
• Полипептид – полимер мономеров аминокислот, также называемый белком.

Викторина

1. Если вы давно не чистили зубы, вы можете заметить, что на них начинает образовываться желтый налет. Часть бляшки состоит из декстранов или полисахаридов, которые бактерии используют для хранения энергии. Откуда бактерии берут моносахариды для создания этих полисахаридов?
A. Они синтезируют их из солнечного света.
B. Они создают их из своего генетического кода.
C. Они собирают их из остатков еды, которую вы едите.

Ответ на вопрос №1

C верно. Каждый раз, когда вы берете немного, кусочки пищи застревают между зубами. В большинстве пищевых продуктов присутствуют моносахариды, которые могут питать бактерии и позволяют им накапливать энергию в виде декстранов и образовывать зубной налет. Однако процесс пищеварения начинается со слюны, и, пока пища остается во рту, она продолжает выделять моносахариды, способствующие росту бактерий. Вот почему важно регулярно чистить зубы щеткой и зубной нитью.

2. Растения производят как крахмальную амилозу, так и структурную полимерную целлюлозу из единиц глюкозы. Большинство животных не могут переваривать целлюлозу. Даже жвачные животные, такие как крупный рогатый скот, не могут переваривать целлюлозу и полагаются на симбиотических внутренних организмов, чтобы разорвать связи целлюлозы. Однако все млекопитающие вырабатывают амилазу — фермент, расщепляющий амилозу. Почему амилаза не может разорвать связи целлюлозы?
A. Целлюлоза и амилоза имеют разную структуру, и амилаза не распознает целлюлозу.
B. Гликозидные связи целлюлозы прочнее.
C. Внеклеточный матрикс, созданный целлюлозой, не может быть разрушен.

Ответ на вопрос № 2

Правильно . Хотя для создания обеих молекул используется глюкоза, используются разные конфигурации. В амилозе это приводит к плотному ветвящемуся рисунку со многими открытыми точками, которые могут быть переварены амилазой. Амилаза специфически распознает амилозу и не может прикрепляться или разрывать связи целлюлозы. Отчасти это вызвано более прочными связями целлюлозы, а не гликозидными связями. Целлюлоза имеет ряд других связей, отсутствующих в амилозе, которые имеют место между боковыми цепями. Это также помогает ему сохранять свою форму, но его невозможно сломать. Коровы проводят много часов, пережевывая свой комок растительных волокон, медленно разрывая связи между молекулами целлюлозы.