Polisakarida

Apa itu polisakarida?

Itu polisakarida, Berkali -kali disebut glycans, mereka adalah senyawa kimia dengan berat molekul tinggi yang dibentuk oleh lebih dari 10 unit gula individu (monosakarida). Dengan kata lain, mereka adalah polimer monosakarida yang disatukan melalui tautan glikosida.

Ini adalah molekul yang sangat umum di alam, karena mereka ditemukan di semua makhluk hidup, di mana mereka menjalankan berbagai fungsi, banyak di antaranya masih sedang dipelajari. Mereka dianggap sebagai sumber terbesar sumber daya alam terbarukan di Bumi.

Struktur Celulose, Homopolysaccharide (Sumber: http: // www.monograf.com/jobs46/cellulose-madera/cellulose-madera2.SHTML/CC BY-SA (https: // CreationCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0) Via Wikimedia Commons)

Dinding sel tanaman, misalnya, dibentuk oleh salah satu polisakarida paling banyak di biosfer: selulosa.

Senyawa ini, dibentuk oleh unit berulang monosakarida yang disebut glukosa, berfungsi sebagai makanan untuk ribuan mikroorganisme, jamur dan hewan, di samping fungsi yang dimilikinya dalam pemeliharaan struktur sayuran.

Pria itu, dengan berlalunya waktu, telah berhasil mengambil keuntungan dari selulosa untuk tujuan praktis: gunakan kapas untuk membuat pakaian, "bubur" pohon untuk bermain kertas, dll.

Polisakarida lain yang sangat melimpah, juga diproduksi oleh tanaman dan sangat penting bagi manusia adalah pati, karena merupakan salah satu sumber utama karbon dan energi. Itu ada di butiran sereal, di umbi, dll.

Karakteristik polisakarida

- Mereka adalah makromolekul dengan berat molekul yang sangat tinggi

- Mereka terutama terdiri dari atom karbon, hidrogen dan oksigen

- Mereka sangat berbeda secara struktural dan fungsional

- Praktis ada semua makhluk hidup di bumi: tanaman, hewan, bakteri, protozoa dan jamur

- Beberapa polisakarida sangat larut dalam air dan yang lainnya, yang biasanya tidak bergantung pada keberadaan konsekuensi dalam strukturnya

- Mereka bekerja dalam penyimpanan energi, dalam komunikasi seluler, dalam dukungan struktural sel dan jaringan, dll.

- Hidrolisisnya umumnya menghasilkan pelepasan limbah individu (monosakarida)

- Mereka dapat ditemukan sebagai bagian dari makromolekul yang lebih kompleks, seperti bagian karbohidrat dari banyak glikoprotein, glikolipid, dll.

Struktur polisakarida

Polisakarida adalah polimer lebih dari 10 limbah gula atau monosakarida, yang bergabung bersama melalui hubungan glukosida.

Meskipun mereka adalah molekul yang sangat beragam (ada variasi tak terbatas yang mungkin terjadi), monosakarida yang paling umum ditemukan dalam struktur polisakarida adalah gula pentous dan hexyic, yaitu gula dari 5 dan 6 atom karbon, masing -masing.

Dapat melayani Anda: ovogenesis: fase, karakteristik pada hewan dan tumbuhan

Keberagaman

Keragaman makromolekul ini terletak pada kenyataan bahwa, selain gula yang berbeda yang dapat membentuknya, setiap residu gula dapat dalam dua bentuk siklik yang berbeda: furanous atau piranosa (hanya gula dari 5 dan 6 atom karbon).

Selain itu, ikatan glikosida dapat dalam konfigurasi α- atau β dan, seolah-olah itu tidak cukup, pembentukan ikatan ini dapat menyiratkan penggantian satu atau lebih kelompok hidroksil (-OH) dalam residu yang berdekatan yang berdekatan.

Mereka juga dapat dibentuk oleh gula dengan rantai bercabang, oleh gula tanpa satu atau lebih gugus hidroksil (-OH) dan oleh gula lebih dari 6 atom karbon, serta oleh turunan monosakarida yang berbeda (umum atau tidak).

Representasi grafis dari polisakarida linier dan cabang lainnya

Polisakarida dengan rantai linier umumnya "dikemas" dalam struktur yang kaku atau dilepaskan dan tidak larut dalam air, bertentangan dengan polisakarida bercabang, yang sangat larut dalam air dan membentuk struktur "pucat" dalam larutan berair yang berair.

Klasifikasi polisakarida

Klasifikasi polisakarida biasanya didasarkan pada kejadian alami mereka, namun, semakin umum untuk mengklasifikasikannya sesuai dengan struktur kimianya.

Banyak penulis menganggap bahwa cara terbaik untuk mengklasifikasikan polisakarida didasarkan pada jenis gula yang menyusunnya, yang menurutnya dua kelompok besar telah didefinisikan: homopolisakarida dan heteropolysaccharides.

Homopolysaccharides atau homoglycans

Untuk kelompok ini milik semua polisakarida yang dibentuk oleh unit gula identik atau monosakarida, yaitu, mereka adalah homopolimer dari jenis gula yang sama.

Homopolisakarida paling sederhana adalah yang memiliki konformasi linier, di mana semua residu gula disatukan melalui jenis ikatan kimia yang sama. Selulosa adalah contoh yang baik: itu adalah polisakarida yang terdiri dari limbah glukosa yang disatukan oleh β tautan (1 → 4).

Namun, ada homopolisakarida yang lebih kompleks dan merupakan yang memiliki lebih dari satu jenis tautan dalam rantai linier dan bahkan dapat menghadirkan konsekuensi.

Contoh homopolisakarida yang sangat umum adalah selulosa, glikogen dan pati, semuanya dibentuk oleh unit glukosa berulang; Grup ini juga termasuk kitin, yang terdiri dari unit berulang N-asetil-glukosamin, turunan glukosa.

Lalu ada orang lain yang kurang populer dalam literatur seperti fruktan (terdiri dari unit fruktosa), pentosan (terdiri dari Arabinous atau xylose) dan pektin (dibentuk oleh turunan asam galakturonat, yang diturunkan, dari galaktosa).

Dapat melayani Anda: pernapasan aerobik

Heteropolysaccharides atau heteroglycans

Di dalam kelompok ini, di sisi lain, semua polisakarida yang terdiri dari dua atau lebih jenis gula yang diklasifikasikan, yaitu, mereka adalah heteropolimer dari gula yang berbeda.

Heteropolis paling sederhana dibentuk oleh dua limbah gula yang berbeda (atau turunan gula), yang dapat (1) berada dalam rantai linier yang sama atau (2) menjadi satu membentuk garis linier utama dan rantai samping lainnya yang merupakan rantai samping lainnya.

Namun, mungkin juga ada heteropolisakarida yang dibentuk oleh lebih dari 2 jenis limbah manis, sangat bercabang, atau tidak.

Banyak molekul ini dikaitkan dengan protein atau lipid, membentuk glikoprotein dan glukolipid, sangat berlimpah di jaringan hewan.

Contoh heteropolisakarida yang sangat umum adalah bagian dari mucopolysaccharides seperti asam hialuronat, yang didistribusikan secara luas di antara hewan dan yang dibentuk oleh residu asam glukoronat yang disatukan untuk limbah dari limbah dari limbah dari limbah dari N-asetil-D-glukosamin.

Kartilia, hadir di semua hewan vertebrata, juga memiliki heteropolisakarida yang berlimpah, terutama kondroitin sulfat, yang dibentuk oleh unit asam glukoronat yang berulang dan N-Acetyl-D-Galactosamine.

Fakta umum tentang nomenklatur

Polisakarida dinamai dengan istilah glycan generik, sehingga penggunaan nomenklatif paling tepat, untuk memberikan nama, awalan "gula orang tua" dan penghentian ""-tahun". Misalnya, polisakarida yang didasarkan pada unit glukosa dapat disebut glucan.

Contoh polisakarida

Sepanjang teks kami telah mengutip contoh paling umum yang mewakili, tanpa diragukan lagi, kelompok besar makromolekul ini. Selanjutnya, kita akan mengembangkan sedikit lebih banyak dari mereka dan menyebut orang lain yang sama pentingnya.

Glikogen dan selulosa, dua polisakarida (sumber: sunshineconnelly at in.wikibooks/cc by (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/2.5) Via Wikimedia Commons, dimodifikasi oleh Raquel Parada Puig)

Selulosa dan chitina

Selulosa, polimer limbah glukosa, bersama dengan kitin, polimer limbah dari N-asetil-glukosamin, salah satu polimer paling melimpah di bumi.

Molekul Quitina

Yang pertama adalah bagian mendasar dari dinding yang menutupi sel -sel tanaman dan yang terakhir adalah di dinding sel jamur dan krustasea exoskelet arthropoda, misalnya.

Kedua homopolisakarida sama pentingnya, tidak hanya untuk manusia, tetapi untuk semua ekosistem biosfer, karena mereka adalah bagian struktural dari organisme yang berada di dasar rantai makanan.

Dapat melayani Anda: jamur makroskopis

Glikogen dan pati

Polisakarida, di antara berbagai fungsi mereka, berfungsi sebagai bahan cadangan energi. Pada tanaman pati diproduksi dan glikogen terjadi pada hewan.

Keduanya homopolisakarida yang terdiri dari limbah glukosa, yang disatukan melalui ikatan glukosida yang berbeda, menghadirkan banyak konsekuensi dalam pola yang cukup kompleks. Dengan bantuan beberapa protein, kedua jenis molekul dapat membentuk butiran yang lebih kompak.

Pati adalah kompleks yang dibentuk oleh dua polimer glukosa yang berbeda: amilosa dan amilopektin. Amylose adalah polimer linier limbah glukosa yang disatukan oleh ikatan α (1 → 4), sedangkan amilpektif adalah polimer bercabang yang berikatan dengan amilosa melalui ikatan α (1 → 6).

Butiran pati dalam sel kentang. Sumber: Ganímedes/CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)

Glikogen, di sisi lain, juga merupakan polimer unit glukosa yang dihubungkan oleh tautan α (1 → 4) dan dengan banyak konsekuensi yang dihubungkan oleh α (1 → 6) tautan. Ini menyajikan sejumlah konsekuensi secara signifikan lebih besar dari pati.

Struktur glikogen

Heparin

Heparin adalah glukosaminoglikan yang terkait dengan gugus sulfat. Ini adalah heteropolisakarida yang terdiri dari unit asam glukoronat, banyak di antaranya diesterifikasi, dan oleh unit sulfat dari N-glukosamin yang memiliki kelompok sulfat tambahan dalam karbon 6 yang dihubungkan oleh ikatan α (1 → 4).

Struktur heoparine. Sumber Gambar: Jü / CC0

Senyawa ini umumnya digunakan sebagai antikoagulan, biasanya diresepkan untuk pengobatan serangan jantung yang tidak stabil dan serangan dada.

Polisakarida lainnya

Tanaman menghasilkan banyak zat yang kaya akan heteropolisakarida yang kompleks, termasuk gusi dan senyawa perekat atau pengemulsi lainnya. Zat -zat ini, berkali -kali, kaya akan polimer asam glukoronat dan gula lainnya.

Bakteri juga menghasilkan heteropolisakarida yang, berkali -kali, dilepaskan ke lingkungan sekitarnya, sehingga mereka dikenal sebagai exopolisaccharides.

Banyak zat ini digunakan sebagai agen gelifying di industri makanan, terutama yang disintesis oleh bakteri yang mengobrol dengan asam.

Referensi

1. Dari vuyst, l., & Degeest, b. (1999). Heteropolisakarida dari bakteri asam laktat. Ulasan Mikrobiologi FEMS, 23 (2), 153-177.
2. Aspinall, g. SALAH SATU. (Ed.). (2014). Polisakarida. Pers Akademik.
3. Editor Encyclopaedia Britannica (2019). Britannica Encyclopaedia. Diperoleh 18 April 2020, dari www.Britannica.com/sains/polisakarida
4. Dische, z. KE. C. H. KE. B. yo. KE. S. (1955). Gula dalam polisakarida. Dalam Metode Analisis Biokimia (Vol. 2, hlm. 313-358). Interscience New York.
5. Brown Jr, R. M. (2004). Struktur dan biosintesis selulosa: Apa yang ada untuk abad ke -21? Jurnal Sains Polimer Bagian A: Kimia Polimer, 42 (3), 487-495.
6. Roach, hlm. J. (2002). Glikogen dan metabolismenya. Obat molekuler saat ini, 2 (2), 101-120.Ke Sains Polimer Bagian A: Kimia Polimer, 42 (3), 487-495.