Celobiosa -Eigenschaften, Struktur, Funktionen

Der Celobiosa Es ist das Glucose-Disaccharid, das Cellulose zusammensetzt und aus der partiellen Hydrolyse von Cellulose oder Neockez erhalten wird, die ein Trisaccharid aus Fructose und Glucose (Fruct-Gluc-Fruct) ist, das in Maiskörnern gefunden wurde.

Dieses Disaccharid wurde 1901 vom Chemiker Zdenko Hans Skrap beschrieben, der feststellte, dass Cellulose ein Homopolysaccharid ist, das sich aus sich wiederholenden Einheiten desselben Disaccharids zusammensetzt.

Haworth -Darstellung für die Celobiosa (Quelle: Edgar181, über Wikimedia Commons)

Cellulose ist das Hauptstrukturpolysaccharid im Pflanzenreich, wie es an der Zellwand von Pflanzenzellen gefunden wird. Daher haben sowohl Celobiosa als auch Cellulose wichtige Funktionen.

Celobiosa ist in der Natur nicht allein. Dies wird als Zwischenverbindung des Abbaus eines anderen viel längeren Polysaccharids angesehen, dh es wird ausschließlich durch Cellulosehydrolyse erhalten.

Die Celobiosa kann durch Glucosidase-Enzyme aus Glucose synthetisiert werden-ENTWEDER-β-D-Glucopyranosyl).

Es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, um Cellobiosa -synthetische Produktionssysteme zu entwickeln, um Cellulose als Endprodukt zu erhalten. Die Synthese und Produktion dieser Verbindung ist jedoch viel teurer, als sie aus Pflanzenorganismen zu erhalten.

Derzeit wird das Cellobial durch bakterielle Hydrolyse von Cellulose isoliert, da einige Bakterienarten Celobiohydrol- und Endocellulasis -Enzyme aufweisen, die für den Abbau von Cellulose in Disacchariden notwendig sind.

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Eigenschaften

Das charakteristischste Merkmal des Cellobials ist, dass ihre konstituierenden Monosaccharide durch β-1,4-Glieder voneinander vereint werden Link, 4 kann kein β-Glucosidase-Substrat sein.

Celobious -Ketten in Cellulose können parallel oder antiparalle gruppiert werden. Die Änderung der Orientierung zwischen diesen führt Cellulose von Typ I -Formen (Ausrichtung der Cellobieketten parallel) oder Cellulose von Typ II (Orientierung der Cellobialketten in antiparalleler Form) aus).

Typ -I -Cellulose ist die natürliche Form, die in den Pflanzenfasern von gemeinsamen und wilden Pflanzen vorkommt, während Typ -II -Cellulose durch Rekristuring Typ -I -Cellulose gebildet wird, die zu Cellobiosa hydrolysiert wurden.

Die Biosynthese von Cellulose in Pflanzen wird durch Glycosyltransferase- und Cellulase-Synthase-Enzyme orchestriert, die von UDP-Glycose oder Celoppious als Substrat verwendet werden. Im Allgemeinen wird dieses Substrat aus der Saccharose abgeleitet.

Ein weiteres charakteristisches chemisches Merkmal des Cellobiosa ist die der Reduktionsfähigkeit, daher wird sie als reduzierender Zucker wie Laktose, Isomaltose und Maltose eingestuft.

Struktur

Celobiosa ist ein Disaccharid aus 4-ENTWEDER-β-D-Glucopyranosyl-β-D-Glucopyranose (β-D-GRCP-(1,4) -D -GRC). Die beiden Monosaccharide, aus denen die Celobiosa besteht.

Daher ist die molekulare Formel des Cellobiosa C12H22O11, da der Sauerstoff, in dem die glucosidische Bindung gebildet wird, in Form von Wasser freigesetzt wird (H2O).

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Die Struktur von Cellulose (celobious durch eine β-1,4-Bindung) wurde vieler Forschungsergebnisse ausgesetzt, jedoch wurde eine vollständige kristografische Beschreibung noch nicht durchgeführt.

Die in der Struktur von Cellulose vorhandene Cellobie kann eine Wasserstoffbrücke zwischen den endocyclischen Oxygenen der benachbarten Cellobie in Kohlenstücken der Positionen 3 'und 6' bilden. Diese Wasserstoffbrücke ist das Ergebnis jeder Zuckerreste, der in Bezug auf die erste "gedreht" wird und ein Band oder eine Treppe bildet.

Die Struktur der Celobiosa wird üblich.

Das Molekulargewicht von Cellulose kann bis zu mehreren Millionen betragen, und sein hoher mechanischer und chemischer Resistenz ist auf die Tatsache zurückzuführen zu hoch strukturierten Mikrofibrillen.

Funktionen

Celobiosa ist eine Cellulosekomponente, die der Hauptbestandteil der Pflanzenzellwände ist. Dies ist eine faserige, resistente und unlösliche Substanz im Wasser.

Cellulose und damit die Cellobiosa sind besonders auf Schilf, Stängel, Stämme und alle Holzpflanzengewebe konzentriert.

In Cellulose sind Cellobialmoleküle linear orientiert. Cellulosefasern können durch 5.000-7.500 Zellen Celobiosa gebildet werden. Die Art der Verbindung, die sie und ihre strukturellen Eigenschaften vereint, macht dieses Polysaccharid zu einem sehr resistenten Material.

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Einer der von Pflanzen entwickelten evolutionären Vorteile ist die β-1,4-Verbindung, die sich den Cellobiosa-Molekülen in ihrer Zellwand verbindet. Die meisten Tiere können Cellulose nicht als Energiequelle verwenden, da ihnen ein Enzym fehlt, dem diese Verbindungen hydrolysieren können.

Eine derzeitige Herausforderung der Menschheit ist die Produktion von Biokraftstoffen, um eine sichere Energie für die Umwelt zu erhalten. Daher werden Tests mit Enzymen wie Lignocellulasen durchgeführt, die Energie freisetzen, indem die glucosidische Bindung (β-1,4) zwischen den Cellobialeinheiten, aus denen die Cellulose besteht.

Verweise

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