Homopolysaccharide Eigenschaften, Struktur, Funktionen, Beispiele

Der Homopolysaccharide oder Homoglykane sind eine Gruppe komplexer Kohlenhydrate, die innerhalb der Gruppe von Polysacchariden klassifiziert sind. Dazu gehören alle Kohlenhydrate mit mehr als zehn Einheiten mit derselben Zuckerart.

Polysaccharide sind wesentliche Makromoleküle, die aus mehreren Zuckermonomeren (Monosacchariden) zusammen mit glucosidischen Verbindungen bestehen. Diese Makromoleküle repräsentieren die größte Quelle für erneuerbare natürliche Ressourcen auf der Erde.

Beispiel für die Grundeinheit eines Glucan Homopolysaccharids (Quelle: Homopolysaccharid.SVG: *Homopolysaccharid.JPG: CCOSTTELLderivative Arbeit: Odysseus1479 (Diskussion) Derivative Arbeit: Odysseus1479 [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Gutes Beispiel für Homopolysaccharide sind Stärke und Cellulose in großen Mengen in Pflanzen- und Tiergeweben und Glykogen.

Die häufigsten und wichtigsten Homopolysaccharide in der Natur werden durch D-Glucosereste gebildet. Es gibt jedoch Homopolysaccharide, die aus Fructose, Galactose, Hand, Araber und anderen ähnlichen Zuckern bestehen oder daraus abgeleitet sind oder daraus abgeleitet sind.

Ihre Strukturen, Größen, Längen und Molekulargewichte sind äußerst variabel und können sowohl durch die Art des Monosaccharids bestimmt werden, das sie bildet.

Sie haben viele Funktionen in den Organismen, in denen sie sich befinden, darunter die Energiereserve und die Strukturierung von Zellen und makroskopischen Körpern vieler Pflanzen, Tiere, Pilze und Mikroorganismen.

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Eigenschaften und Struktur

Sowie für die meisten Polysaccharide sind Homopolysaccharide sehr unterschiedliche Biopolymere in Funktion und Struktur.

Sie sind Makromoleküle, deren großes Molekulargewicht im Wesentlichen von der Anzahl der Monomere oder Monosaccharide abhängt, die sie ausmachen, und können von zehn bis tausenden variieren können. Normalerweise ist das Molekulargewicht jedoch unbestimmt.

Die häufigsten Homopolysaccharide in der Natur bestehen aus Glukoseresten, die durch Glucosidverbindungen vom α- oder β -Typ vereint sind, von denen seine Funktion stark abhängt.

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Die α-glucosidischen Bindungen dominieren in Reserve-Homopolysacchariden, da sie leicht enzymatisch hydrolysiert werden können. Die β-glucosidischen Bindungen sind dagegen kaum hydrolysierbar und in strukturellen Homopolysacchariden häufig.

Merkmale von konstituierenden Monosacchariden

Es ist häufiger in der Natur festzustellen, dass Polysaccharide, einschließlich Homopolysaccharide, aus Zuckermonomeren bestehen.

Die häufigsten Zucker sind hexös, obwohl Pentose und ihre Ringe je nach berücksichtigter Polysaccharid auch in ihrer strukturellen Konfiguration variieren können.

Klassifizierung von Kohlenhydraten

Wie bereits kommentiert, sind Homopolysaccharide Teil der Polysaccharidengruppe, die komplexe Kohlenhydrate sind.

Unter den komplexen Polysacchariden befinden sich Disaccharide (zwei durch glucosidische Verbindungen zusammengeschlossene Zuckerreste), Oligosaccharide (bis zu zehn zuckerhaltige Abfälle miteinander verbunden) und Polysaccharide (mit mehr als zehn Abfällen).

Polysaccharide sind nach ihrer Zusammensetzung in Homopolysacchariden und Heteropolysacchariden aufgeteilt. Homopolysaccharide bestehen aus derselben Art von Zucker, während Heteropolysaccharide komplexe Gemische von Monosacchariden sind.

Polysaccharide können auch nach ihren Funktionen klassifiziert werden, und es gibt drei Hauptgruppen, die sowohl Homopolysaccharide als auch heteropolysaccharide umfassen: (1) strukturelle, (2) Reserve oder (3), die Gele bilden.

Zusätzlich zu komplexen Kohlenhydraten gibt es einfache Kohlenhydrate, bei denen es sich um Monosaccharidzucker (ein einzelnes Zuckermolekül) handelt.

Beide Homopolysaccharide, Heteropolysaccharide, Oligosaccharide und Disaccharide können an ihre konstituierenden Monosaccharide hydrolysiert werden.

Funktionen

Da Glucose das Haupt -Energie -Molekül von Zellen ist, sind Homopolysaccharide dieses Zuckers nicht nur für sofortige Stoffwechselfunktionen, sondern auch für die Energiereserve oder -speicherung wichtig.

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Bei Tieren werden beispielsweise Reserve -Homopolysaccharide in Fett umgewandelt, die es ermöglichen, viel größere Mengen Masse pro Einheit zu speichern und in den Zellen mehr „flüssig“ zu sein, was Auswirkungen auf die Körperbewegung hat.

In der Branche werden strukturelle Homopolysaccharide wie Cellulose und Chitin sehr mit einer Vielzahl von Enden ausgenutzt.

Papier, Baumwolle und Holz sind die häufigsten Beispiele für industrielle Versorgungsunternehmen von Cellulose, und unter diesen müssen auch die Ethanol- und Biokraftstoffproduktion aus seiner Fermentation und/oder Hydrolyse einbezogen werden.

Die Stärke wird aus einer Vielzahl von Pflanzen extrahiert und gereinigt und mit unterschiedlichen Zwecken verwendet, sowohl im gastronomischen Bereich als auch bei der Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe und anderen Verbindungen von wirtschaftlicher und kommerzieller Bedeutung.

Beispiele

Stärke

Stärke ist ein lösliches Gemüse-Gemüsereserve-Homopoid, das aus Amylose- (20%) und Amylopectin (80%) -Fapteinheiten (80%) besteht. Die Kartoffeln, Reis, Bohnen, Mais, Erbsen und verschiedene Knollen finden sich in den Mehl.

Die Amylose besteht aus linearen Ketten von D-Glucose, die durch Typ α-1,4 glycosidische Verbindungen miteinander verbunden sind. Das Amylopectin besteht aus D-Glucose-Ketten, die durch α-1,4-Bindungen verbunden sind, aber auch Auswirkungen auf Konsequenz.

Glykogen

Tierreserve Polysaccharid ist ein Homopolysaccharid, das als Glykogen bekannt ist. Neben Stärke besteht Glykogen aus linearen D-Glucous-Ketten zusammen miteinander durch α-1,4-Verbindungen, die dank des Vorhandenseins von α-1,6-Links stark verzweigt sind.

Im Vergleich zu Stärke hat Glykogen Konsequenzen für jeden zehn (10) Glukoseabfall. Dieser Zweiggrad hat wichtige physiologische Auswirkungen auf Tiere.

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Zellulose

Cellulose ist ein unlösliches strukturelles Homopoid, das ein grundlegender Bestandteil der Zellwände von Pflanzenorganismen ist. Seine Struktur besteht aus linearen Ketten von D-Glucoseabfällen zusammen mit β-1,4-Glucosidverbindungen anstelle von α-1,4-Verbindungen.

Dank des Vorhandenseins von β -Bindungen in ihrer Struktur können Celluloseketten zusätzliche Wasserstoffbrücken bilden, wodurch eine starre Struktur erzeugt und Druck stützen kann.

Quitina

Ähnlich wie Cellulose ist Chitin ein strukturelles Homopolysaccharid unlöslich, das aus wiederholten Einheiten von besteht N-Acetylglucosamin, die durch glucosidische Verbindungen β-1,4 miteinander verbunden sind.

Neben Cellulose liefert diese Art von Verbindung Chitin wichtige strukturelle Eigenschaften, die sie zu einem idealen Bestandteil der Arthropoden- und Krustentier -Exoskelette machen. Es ist auch in den Zellwänden vieler Pilze vorhanden.

Dextrano

Dextrano ist ein Reserve -Homopolysaccharid in Hefen und Bakterien. Wie alle vorherigen besteht auch dies aus D-Glucose, aber überwiegend durch α-1,6-Verbindungen vereint.

Ein häufiges Beispiel für diese Art von Polysaccharid ist das, das extrazellulär in den Zahnplattenbakterien vorhanden ist.

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